飞秒激光在银膜表面诱导亚波长周期条纹的超快成像研究

发布时间：2017-05-25 05:00

  本文关键词：飞秒激光在银膜表面诱导亚波长周期条纹的超快成像研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：飞秒激光照射半导体、电介质、金属,会在其表面诱导形成微纳米的周期结构。这种纳米结构在吸收与发光增强、表面着色、表面自清洁、拉曼增强等领域具有广泛的应用前景,是当前研究的一个热点问题。飞秒激光诱导形成的周期纳米条纹的周期小于入射光波长,且明显依赖于材料特性与激光参数,其形成机制一直是一个颇有挑战性的课题。本文采用440 nm空间分辨、亚皮秒时间分辨的泵浦探测成像技术,研究了800 nm飞秒激光脉冲照射银膜表面后亚波长周期条纹的形成动力学。分析了1--6个飞秒脉冲照射下银膜表面条纹结构的演化过程。第一个激光脉冲在薄膜表面诱导凹槽等缺陷结构。第二个激光脉冲照射以后表面开始出现亚波长周期条纹,并且在更多脉冲照射时进行纵向和横向生长。条纹在50--70 ps以后开始出现,随延迟时间增加不断加深变长,在演化过程中条纹位置保持不变。形成过程在1000 ps内基本结束。研究结果表明,飞秒激光在薄膜表面诱导的凹槽等缺陷结构在后面的激光脉冲照射表面过程中激发了表面等离激元,进而导致的周期性能量沉积在亚波长周期条纹形成过程中起了关键作用。材料表面的熔化导致了之前形成的条纹变浅以及部分消失。
【关键词】：飞秒激光 泵浦探测成像 亚波长周期条纹 银膜 表面等离激元
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 飞秒激光加工的特点10-11
• 1.2 飞秒激光诱导周期条纹的研究进展11-14
• 1.3 利用泵浦探测技术研究飞秒激光诱导周期条纹过程14-16
• 1.4 激光诱导周期条纹的应用16-18
• 1.5 论文的主要内容18-20
• 第二章 飞秒激光诱导周期条纹机制的研究20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 实验研究背景20-21
• 2.3 实验装置21-22
• 2.4 实验结果及讨论22-29
• 2.4.1 第一个脉冲照射之后NSRS的时间演化23-24
• 2.4.2 第二个脉冲照射之后NSRS的时间演化24-26
• 2.4.3 第三个脉冲照射之后NSRS的时间演化26-29
• 2.5 本章总结29-30
• 第三章 数值模拟30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 模拟参数的确定30-31
• 3.3 模型的建立31
• 3.4 模拟结果与讨论31-39
• 3.4.1 金纳米洞阵列31-36
• 3.4.2 衍射环36-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第四章 总结与展望41-43
• 4.1 总结41
• 4.2 进一步展开的工作41-43
• 论文发表情况43-44
• 参考文献44-52
• 致谢52-53

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本文编号：392720